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科学家开发出一种含硅纳米线芯片,能无创诊断胎盘疾病

前瞻网    2021-08-06 13:48

循环肿瘤细胞(CTC)是从原发肿瘤或转移部位分裂出来的癌细胞,在血液中循环,作为转移的潜在细胞来源。

通过检测和分析CTC,研究人员们将能够无创地监测单个癌症患者的病情进展,为评估疾病状态获得更深刻的信息,从而实现“肿瘤液体活检”的概念。

科学家开发出一种含硅纳米线芯片,能无创诊断胎盘疾病

然而,由于CTC在大量血液学细胞中的丰度极低,在患者血液样本中识别CTC在技术上具有挑战性。

为了解决这一挑战,加州大学洛杉矶分校的研究团队率先提出了“NanoVelcro”细胞亲和底物的独特概念。他们对这种名为“NanoVelcro”的芯片进行了大幅优化,新芯片包含很细的硅纳米线,可针对胎盘植入谱系(PAS)疾病进行无创早期诊断,这种疾病会导致孕产妇在分娩中死亡。

通过将热响应性聚合物刷接在SiNS上,第三代热响应性纳米尼龙扣芯片分别在37℃和4℃下捕获和释放CTC,从而在保持细胞活力和分子完整性的同时实现CTC的快速纯化。

第四代NanoVelcro芯片(Sweet chip)则采用硼酸嫁接的导电聚合物基纳米材料在芯片表面制备,能够纯化保存完好的RNA转录本的CTC,可用于多种癌症特异性RNA生物标志物的下游分析。新芯片包含很细的硅纳米线,外部涂有能检测循环滋养层细胞(组成胎盘的细胞)的抗体。这些细胞会在胎盘发育过程中单个或聚集脱落到母体血液循环中,细胞数量的增加可能提示胎盘植入谱系疾病。

研究团队对168位孕妇进行了血检,有些孕妇被诊断出患有胎盘植入谱系疾病,有些被诊断为胎盘前置(胎盘覆盖宫颈内口),有些胎盘形成正常。团队发现,PAS组的单个和聚集循环滋养层细胞计数比其他两个组更高。同时,研究还发现,单个和聚集循环滋养层细胞的数量,有助于在妊娠早期将PAS从前置胎盘和正常胎盘中区分出来。

研究人员们将总结四代纳米尼龙搭扣CTC检测技术的发展,以及每一代仪器的临床应用。他们现在需利用更大样本开展进一步研究。

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考来源:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5993593/

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